שובר וואקום (Vacuum Breaker)

מהו שובר הוואקום  Vacuum Breaker (VB), איך הוא נראה למה הוא משמש.

זהו מכשיר פשוט שאוטם את הדוד כאשר יש לחץ בדוד (אטם גומי קטן המונח על סיכת מתכת נלחץ כלפי מעלה על ידי לחץ הדוד ויוצר אטימה), כאשר הדוד מתקרר והלחץ יורד, משתחררת האטימה של ה-VB ובכך מונע יצירת וואקום בתוך הדוד.

נתחיל מהתחלה. למים יש 3 מצבי צבירה שכולם מכירים: קרח, נוזל, וגז. הגז למעשה הוא הקיטור שאנו רואים שיוצא מהקוקמום בזמן רתיחה.

בדוד המים החמים במכונת האספרסו, חלק מהנפח מיועד לקיטור. כאשר טמפרטורת המים עולה מעל 100 מעלות (120 מעלות בדרך כלל) נפח זה מתמלא בקיטור המשמש להקצפת חלב.

כאשר המכונה מתקררת הקיטור הופך למים ובנפח שהיה בו הקיטור, נוצר וואקום.

התקן זה מיועד למנוע את הוואקום, לא מדובר בהכרח ממש בוואקום מוחלט, אלה בלחץ נמוך. לחץ נמוך בדוד יכול ליצור מספר בעיות, שהידועה ביותר היא "הטעיה" של מדיד הלחץ. כאשר מדליקים מכונה שאין בה שובר וואקום, הקיטור שהתקרר ייצר תת לחץ "שיטעה" את מדיד הלחץ (pressostat)  והוא יעצור את חימום המים לפני שהמים יגיעו לטמפרטורה הרצויה.

מדוע החלו להשתמש ב-VB? עד בערך תחילת ה-2000 לא היו כלל VB במכונת אספרסו. היה ידוע לכל בעלי מכונות האספרסו, שבערב, כאשר מכבים את מכונת האספרסו, יש לפתוח את ברז הקיטור, כדי לשחרר את הוואקום, שנוצר בדוד כתוצאה מעיבוי הקיטור שהפך למים.  בבוקר כשהדליקו את המכונה, היו סוגרים את הברז רק כאשר החל לצאת קיטור מהצינורית. 

התוצאה הייתה, שאוויר חדר לדוד. אבל, בנוסף לכך חדרו גם שאריות חלב שנותרו לפעמים בצינור ההקצפה. עם הזמן היו המים בדוד מזדהמים וטעמם היה נפגע. ה-VB מונע כל זאת.

כשהמכונה מתחממת, האוויר, בנפח המיועד לקיטור, מתחמם ונפלט דרך ה-VB. כאשר המים מגיעים לרתיחה ונוצר קיטור, הקיטור לוחץ את -VB והוא נכנס לפעולה. אפשר לשמוע "לחישה" קצרה של שיחרור קיטור עד שהלחץ בדוד גדל.

בדרך כלל ניתן לפרק אותו ולנקות מאבנית ומלכלוך שהצטבר המקשה עם הזמן על פעולתו. (יש מספר מכונות אספרסו שבהן לא ניתן לפרק את שובר הוואקום, אבל הן מעטות)
ניתן לראות בתמונה את מבנה דוד המים החמים במכונת אספרסו ואת שובר הוואקום.

הסבר פיזיקלי
בדוד של מכונת אספרסו, וויסות הטמפרטורה נעשה ע"י פרסוסטט. מכשיר המודד את הלחץ בתוך הדוד כדי לווסת את הטמפרטורה בדוד. (מדוע עדיף להשתמש בפרסוסטט על פני טרמוסטט בקישור הבא)
בהתאם לחוק פיזיקלי הקובע. בנפח קבוע, כשהטמפרטורה עולה הלחץ עולה בהתאמה. 
ראו את הטבלה בנספח המראה שבקיטור בלחץ של בערך 1 בר הטמפרטורה בדוד תהיה כ-120 מעלות. (כשמדובר ב-1 בר הכוונה מעל לחץ האטמוספרי)

המים, ב-100 מעלות, הופכים לקיטור ואז מתחיל להיווצר לחץ בדוד הדוחץ את ה-VB כלפי מעלה כמו בתמונה ואוטם את הדוד. בדרך כלל מכוונים את הלחץ בתוך הדוד סביב 1 בר (מעל לחץ אטמוספרי) שנותן בסביבות 120 מעלות. ואז הפרסוסטט גורם לגוף החימום להפסיק   לחמם

 

נספח

להלן טבלת הטמפרטורה ביחס ללחץ כשהנפח קבוע לקיטור.

Pressure (BAR) Temp. °C Pressure (BAR) Temp. °C Pressure (BAR) Temp. °C
0 100
0.1 102.66 1.1 121.96
0.2 105.1 1.2 123.46 2.2 135.88
0.3 107.39 1.3 124.9
0.4 109.55 1.4 126.28 2.4 138.01
0.5 111.61 1.5 127.62
0.6 113.56 1.6 128.89 2.6 140
0.7 115.4 1.7 130.13
0.8 117.14 1.8 131.37 2.8 141.92
0.9 118.8 1.9 132.54
1 120.42 2 133.69 3 143.75
שובר וואקום - vacuum breaker

השאירו תגובה

כל התגובות עוברות אישור לפי פרסום